(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機から出力された交流電圧を整流してバッテリを充電するバッテリ充電装置であって、
前記発電機の一端が接続される発電機端子と、
前記バッテリの一方の端子が接続されるバッテリ端子と、
前記発電機の他端と、前記バッテリの他方の端子とが接続される接地端子と、
前記発電機端子に入力端子が接続され、前記バッテリ端子に出力端子が接続されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子をオン又はオフにするドライブ部と、
前記発電機端子の前記交流電圧と前記バッテリ端子のバッテリ電圧の極性を検出し、前記交流電圧及び前記バッテリ電圧が第１極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオンにさせ、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが前記第１極性と異なる第２極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせる電圧極性検出部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電装置。
【請求項２】
前記電圧極性検出部は、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが供給されていない場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせる
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電装置。
【請求項３】
前記バッテリ電圧が所定値以上の場合に、前記電圧極性検出部の検出結果に拘らず、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせるバッテリ制御部を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ充電装置。
【請求項４】
前記第１極性は正極性であり、前記第２極性は負極性である
ことを特徴とする請求項３に記載のバッテリ充電装置。
【請求項５】
前記電圧極性検出部は、
前記発電機端子に制御端子が接続され、前記接地端子に一端が接続され、前記制御端子の電圧が正極性である場合にオンする第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記バッテリ端子に一端が接続され、前記第１のトランジスタがオンであり且つ前記バッテリ電圧が正極性である場合にオンする第２のトランジスタと、を有し、
前記ドライブ部は、前記第２のトランジスタを介して正極性の電圧が供給された場合に、前記スイッチ素子をオンにする
ことを特徴とする請求項４に記載のバッテリ充電装置。
【請求項６】
前記ドライブ部は、
前記第２のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記接地端子に一端が接続され、前記制御端子の電圧が正極性の場合にオンする第３のトランジスタと、
前記発電機端子に一端が接続され、前記第３のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記スイッチ素子の制御端子に他端が接続され、前記第３のトランジスタがオンである場合にオンする第４のトランジスタと、を有し、
前記スイッチ素子は、前記第４のトランジスタがオンである場合にオンする
ことを特徴とする請求項５に記載のバッテリ充電装置。
【請求項７】
前記バッテリ制御部は、
前記バッテリ端子に一端が接続され、前記所定値以上の電圧が供給されると導通する電圧検出素子と、
前記電圧検出素子の他端に一端が接続され、前記接地端子に他端が接続された抵抗と、
前記電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第２のトランジスタの他端に一端が接続され、前記接地端子に他端が接続され、前記電圧検出素子が導通するとオンする第５のトランジスタと、を有する
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のバッテリ充電装置。
【請求項８】
前記第４のトランジスタの他端と前記スイッチ素子の制御端子との間に、前記第４のトランジスタの他端から前記スイッチ素子の制御端子の方向に電流を流す第１の整流素子を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリ充電装置。
【請求項９】
前記第１のトランジスタはＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
前記第２のトランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、
前記第３のトランジスタはＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
前記第４のトランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタである
ことを特徴とする請求項６に記載のバッテリ充電装置。
【請求項１０】
前記バッテリ端子と前記電圧検出素子の一端との間に、前記バッテリ端子から前記電圧検出素子の一端の方向に電流を流す第２の整流素子を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のバッテリ充電装置。
【請求項１１】
前記発電機は、単相磁石式交流発電機である
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のバッテリ充電装置。
【請求項１２】
前記スイッチ素子は、サイリスタである
ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載のバッテリ充電装置。
【請求項１３】
発電機と、
バッテリと、
前記発電機から出力された交流電圧を整流して前記バッテリを充電する請求項１から請求項１２の何れかに記載のバッテリ充電装置と、を備える
ことを特徴とするバッテリ充電システム。
【請求項１４】
発電機の一端が接続される発電機端子と、バッテリの一方の端子が接続されるバッテリ端子と、前記発電機の他端と前記バッテリの他方の端子とが接続される接地端子と、前記発電機端子に入力端子が接続され、前記バッテリ端子に出力端子が接続されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子をオン又はオフにするドライブ部と、前記発電機端子の交流電圧と前記バッテリ端子のバッテリ電圧の極性を検出する電圧極性検出部と、を備え、前記発電機から出力された前記交流電圧を整流して前記バッテリを充電するバッテリ充電装置の制御方法であって、
前記交流電圧及び前記バッテリ電圧が第１極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオンにさせ、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが前記第１極性と異なる第２極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせる
ことを特徴とするバッテリ充電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機で発電された交流電圧に基づいてバッテリを充電するバッテリ充電装置、バッテリ充電システム及びバッテリ充電装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機で発電された交流電圧に基づいてバッテリを充電する従来のバッテリ充電装置として、図３に示される装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。発電機１として、例えば、オートバイ等の発電機や、リコイル動作で始動させるエンジンに接続された発電機が用いられる。このバッテリ充電装置は、発電機１の一端にアノードが接続され、バッテリＢの正極性側の端子にカソードが接続されるサイリスタＳ１を備える。
【０００３】
図３に示された接続状態では、バッテリＢは正しい極性で接続されている。発電機１で発電された交流電圧が正極性の時に、発電機１の一端から抵抗Ｒ１０及びダイオードＤ１０を介してサイリスタＳ１のゲートに電流が流れることでサイリスタＳ１がオンする。これにより、サイリスタＳ１のアノードからカソードに電流が流れてバッテリＢが充電される。交流電圧が所定値以上になると、抵抗Ｒ１０と接地との間に接続されたダイオードＤ１１及びツェナーダイオードＺＤ１０が導通して、サイリスタＳ１はオフになる。発電機１で発電された交流電圧が負極性の時には、サイリスタＳ１に電流が流れず、バッテリＢは充電されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４７２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のバッテリ充電装置では、バッテリＢが逆接続された（誤った極性で接続された）場合、大電流が流れ続けるという問題がある。具体的には、バッテリＢが逆接続されると、まず、図３の電流経路Ｉ１に電流が流れる。つまり、電流は、バッテリＢの正極性側の端子から発電機１、抵抗Ｒ１０、ダイオードＤ１０、サイリスタＳ１のゲート、サイリスタＳ１のカソード、バッテリＢの負極性側の端子に、この順に流れる。
【０００６】
この電流によりサイリスタＳ１はオンになり、バッテリＢの正極性側の端子から発電機１及びサイリスタＳ１を介して大電流が流れ続けてしまう（電流経路Ｉ２）。従って、この大電流が流れ続ける発電機１のコイル等が破損する恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、バッテリが逆接続された際に部品の破損を防止できるバッテリ充電装置、バッテリ充電システム及びバッテリ充電装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電装置は、
発電機から出力された交流電圧を整流してバッテリを充電するバッテリ充電装置であって、
前記発電機の一端が接続される発電機端子と、
前記バッテリの第１極性側の端子が接続されるバッテリ端子と、
前記発電機の他端と、前記バッテリの第２極性側の端子とが接続される接地端子と、
前記発電機端子に入力端子が接続され、前記バッテリ端子に出力端子が接続されたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子をオン又はオフにするドライブ部と、
前記発電機端子の前記交流電圧と前記バッテリ端子のバッテリ電圧の極性を検出し、前記交流電圧及び前記バッテリ電圧が前記第１極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオンにさせ、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが前記第２極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせる電圧極性検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記電圧極性検出部は、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが供給されていない場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせてもよい。
【００１０】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記バッテリ電圧が所定値以上の場合に、前記電圧極性検出部の検出結果に拘らず、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせるバッテリ制御部を備えてもよい。
【００１１】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記第１極性は正極性であり、前記第２極性は負極性であってもよい。
【００１２】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記電圧極性検出部は、
前記発電機端子に制御端子が接続され、前記接地端子に一端が接続され、前記制御端子の電圧が正極性である場合にオンする第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記バッテリ端子に一端が接続され、前記第１のトランジスタがオンであり且つ前記バッテリ電圧が正極性である場合にオンする第２のトランジスタと、を有し、
前記ドライブ部は、前記第２のトランジスタを介して正極性の電圧が供給された場合に、前記スイッチ素子をオンにしてもよい。
【００１３】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記ドライブ部は、
前記第２のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記接地端子に一端が接続され、前記制御端子の電圧が正極性の場合にオンする第３のトランジスタと、
前記発電機端子に一端が接続され、前記第３のトランジスタの他端に制御端子が接続され、前記スイッチ素子の制御端子に他端が接続され、前記第３のトランジスタがオンである場合にオンする第４のトランジスタと、を有し、
前記スイッチ素子は、前記第４のトランジスタがオンである場合にオンしてもよい。
【００１４】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記バッテリ制御部は、
前記バッテリ端子に一端が接続され、前記所定値以上の電圧が供給されると導通する電圧検出素子と、
前記電圧検出素子の他端に一端が接続され、前記接地端子に他端が接続された抵抗と、
前記電圧検出素子の他端に制御端子が接続され、前記第２のトランジスタの他端に一端が接続され、前記接地端子に他端が接続され、前記電圧検出素子が導通するとオンする第５のトランジスタと、を有してもよい。
【００１５】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記第４のトランジスタの他端と前記スイッチ素子の制御端子との間に、前記第４のトランジスタの他端から前記スイッチ素子の制御端子の方向に電流を流す第１の整流素子を備えてもよい。
【００１６】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記第１のトランジスタはＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
前記第２のトランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、
前記第３のトランジスタはＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、
前記第４のトランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタであってもよい。
【００１７】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記バッテリ端子と前記電圧検出素子の一端との間に、前記バッテリ端子から前記電圧検出素子の一端の方向に電流を流す第２の整流素子を備えてもよい。
【００１８】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記発電機は、単相磁石式交流発電機であってもよい。
【００１９】
また、前記バッテリ充電装置において、
前記スイッチ素子は、サイリスタであってもよい。
【００２０】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電システムは、
発電機と、
バッテリと、
前記発電機から出力された交流電圧を整流して前記バッテリを充電する上記バッテリ充電装置と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様に係る実施例に従ったバッテリ充電装置の制御方法は、
発電機の一端が接続される発電機端子と、バッテリの第１極性側の端子が接続されるバッテリ端子と、前記発電機の他端と、前記バッテリの第２極性側の端子とが接続される接地端子と、前記発電機端子に入力端子が接続され、前記バッテリ端子に出力端子が接続されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子をオン又はオフにするドライブ部と、前記発電機端子の前記交流電圧と前記バッテリ端子のバッテリ電圧の極性を検出する電圧極性検出部と、を備え、前記発電機から出力された交流電圧を整流して前記バッテリを充電するバッテリ充電装置の制御方法であって、
前記交流電圧及び前記バッテリ電圧が前記第１極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオンにさせ、前記交流電圧と前記バッテリ電圧の少なくとも何れかが前記第２極性である場合に、前記ドライブ部に前記スイッチ素子をオフにさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電圧極性検出部が、交流電圧及びバッテリ電圧が第１極性である場合に、ドライブ部にスイッチ素子をオンにさせ、交流電圧とバッテリ電圧の少なくとも何れかが第２極性である場合に、ドライブ部にスイッチ素子をオフにさせるようにしている。これにより、バッテリが逆接続された時、即ちバッテリ端子にバッテリの第２極性側の端子が接続された時、バッテリ電圧が第２極性になるため、スイッチ素子はオフになる。よって、逆接続されたバッテリから発電機及びスイッチ素子を介して大電流が流れる恐れがない。加えて、バッテリが逆接続された時に発電機が交流電圧を出力しても、スイッチ素子はオフであるため、スイッチ素子に電流が流れない。このように、バッテリが逆接続された際に大電流が流れることを防止できるので、発電機のコイル等の部品の破損を防止できる。
【００２３】
一方、バッテリが正しい極性で接続された時、即ちバッテリ端子にバッテリの第１極性側の端子が接続された時、バッテリ電圧が第１極性になるため、発電機から出力された交流電圧が第１極性になるとスイッチ素子はオンになる。よって、スイッチ素子を電流が流れてバッテリを充電できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に係るバッテリが正しい極性で接続されたバッテリ充電システムの回路図である。
【図２】実施例１に係るバッテリが逆接続されたバッテリ充電システムの回路図である。
【図３】従来のバッテリ充電システムの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、実施例１に係るバッテリＢが正しい極性で接続されたバッテリ充電システムの回路図である。図１に示すように、バッテリ充電システムは、発電機１と、バッテリ充電装置１０と、バッテリＢと、を備える。
【００２７】
発電機１は、例えば、単相磁石式交流発電機である。発電機１として、例えば、オートバイ等の発電機や、リコイル動作で始動させるエンジンに接続された発電機が用いられる。
【００２８】
バッテリ充電装置１０は、発電機１から出力された交流電圧を整流してバッテリＢを充電するように構成されている。バッテリＢは、充放電可能な二次電池である。
【００２９】
バッテリ充電装置１０は、発電機端子ＴＧと、バッテリ端子ＴＢと、接地端子ＴＥと、サイリスタ（スイッチ素子）Ｓ１と、電圧極性検出部１１と、ドライブ部１２と、バッテリ制御部１３と、ダイオード（第１の整流素子）Ｄ１と、ダイオード（第２の整流素子）Ｄ２と、を備える。
【００３０】
発電機端子ＴＧは、発電機１の一端が接続される。バッテリ端子ＴＢは、バッテリＢの正極性（第１極性）側の端子が接続される。接地端子ＴＥは、発電機１の他端と、バッテリＢの負極性（第２極性）側の端子とが接続される。この接続状態では、バッテリＢは正しい極性で接続されている。なお、バッテリ端子ＴＢと接地端子ＴＥとの間には、図示しない負荷も接続されており、充電されたバッテリＢはこの負荷に電力を供給できる。
【００３１】
サイリスタＳ１は、発電機端子ＴＧにアノード（入力端子）が接続され、バッテリ端子ＴＢにカソード（出力端子）が接続されている。
【００３２】
電圧極性検出部１１は、発電機端子ＴＧの交流電圧ＶＡＣとバッテリ端子ＴＢのバッテリ電圧ＶＢの極性を検出する。そして、電圧極性検出部１１は、交流電圧ＶＡＣ及びバッテリ電圧ＶＢが正極性である場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオンにさせ、交流電圧ＶＡＣとバッテリ電圧ＶＢの少なくとも何れかが負極性である場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオフにさせる。
【００３３】
また、電圧極性検出部１１は、交流電圧ＶＡＣとバッテリ電圧ＶＢの少なくとも何れかが供給されていない場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオフにさせる。
【００３４】
本実施例では、電圧極性検出部１１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである第１のトランジスタＱ１と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタである第２のトランジスタＱ２と、を有する。
【００３５】
第１のトランジスタＱ１は、発電機端子ＴＧにベース（制御端子）が接続され、接地端子ＴＥにエミッタ（一端）が接続され、ベースの電圧が正極性である場合にオンする。
【００３６】
第２のトランジスタＱ２は、第１のトランジスタＱ１のコレクタ（他端）にベース（制御端子）が接続され、バッテリ端子ＴＢにダイオードＤ２を介してエミッタ（一端）が接続されている。
【００３７】
ダイオードＤ２は、バッテリ端子ＴＢにアノードが接続され、第２のトランジスタＱ２のエミッタにカソードが接続されている。つまり、ダイオードＤ２は、バッテリ端子ＴＢから第２のトランジスタＱ２のエミッタの方向に電流を流す。
【００３８】
これにより、第２のトランジスタＱ２は、第１のトランジスタＱ１がオンであり且つバッテリ電圧ＶＢが正極性である場合に、エミッタからベースに電流が流れてオンする。オンになった第２のトランジスタＱ２は、コレクタ（他端）から正極性の電圧を出力する。
【００３９】
ドライブ部１２は、サイリスタＳ１をオン又はオフにする。本実施例では、ドライブ部１２は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである第３のトランジスタＱ３と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタである第４のトランジスタＱ４と、を有する。
【００４０】
第３のトランジスタＱ３は、第２のトランジスタＱ２のコレクタにベース（制御端子）が接続され、接地端子ＴＥにエミッタ（一端）が接続されている。つまり、第３のトランジスタＱ３は、ベースの電圧が正極性の場合にオンする。
【００４１】
第４のトランジスタＱ４は、発電機端子ＴＧにエミッタ（一端）が接続され、第３のトランジスタＱ３のコレクタ（他端）にベース（制御端子）が接続され、サイリスタＳ１のゲート（制御端子）にダイオードＤ１を介してコレクタ（他端）が接続されている。つまり、第４のトランジスタＱ４は、第３のトランジスタＱ３がオンである場合に、エミッタからベースに電流が流れてオンする。
【００４２】
ダイオードＤ１は、第４のトランジスタＱ４のコレクタにアノードが接続され、サイリスタＳ１のゲートにカソードが接続されている。つまり、ダイオードＤ１は、第４のトランジスタＱ４のコレクタからサイリスタＳ１のゲートの方向に電流を流す。
【００４３】
よって、サイリスタＳ１は、第４のトランジスタＱ４がオンである場合（つまり、第３のトランジスタＱ３がオンである場合）に、ゲートからカソードに電流が流れてオンする。
【００４４】
このような構成により、ドライブ部１２は、オンとなった第２のトランジスタＱ２のコレクタから正極性の電圧が供給された場合に、サイリスタＳ１をオンにする。
【００４５】
バッテリ制御部１３は、バッテリ電圧ＶＢが所定値以上の場合に、電圧極性検出部１１の検出結果に拘らず、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオフにさせる。本実施例では、バッテリ制御部１３は、電圧検出素子１３ａと、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである第５のトランジスタＱ５と、を有する。
【００４６】
電圧検出素子１３ａは、ツェナーダイオードＺＤ１と、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードにカソードが接続されたツェナーダイオードＺＤ２と、から構成されている。電圧検出素子１３ａは、バッテリ端子ＴＢにダイオードＤ２を介して一端（ツェナーダイオードＺＤ１のカソード）が接続され、所定値以上の電圧が供給されると導通する。
【００４７】
抵抗Ｒ１は、電圧検出素子１３ａの他端（ツェナーダイオードＺＤ２のアノード）に抵抗Ｒ２を介して一端が接続され、接地端子ＴＥに他端が接続されている。
【００４８】
第５のトランジスタＱ５は、電圧検出素子１３ａの他端に抵抗Ｒ２を介してベース（制御端子）が接続され、第２のトランジスタＱ２のコレクタにコレクタ（一端）が接続され、接地端子ＴＥにエミッタ（他端）が接続されている。第５のトランジスタＱ５は、電圧検出素子１３ａが導通するとオンする。
【００４９】
次に、バッテリ充電装置の動作を説明する。
【００５０】
（１）バッテリＢが正しい極性で接続された場合
発電機１が正極性の交流電圧ＶＡＣを出力すると、第１のトランジスタＱ１がオンする。これにより、エミッタにバッテリＢからの正極性の電圧が加えられている第２のトランジスタＱ２がオンする。
【００５１】
ここで、バッテリＢのバッテリ電圧ＶＢが所定値未満である場合、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２が導通せず、第５のトランジスタＱ５はオフであるため、第２のトランジスタＱ２がオンすることにより第３のトランジスタＱ３がオンする。よって、第４のトランジスタＱ４がオンして、サイリスタＳ１がオンする。そして、サイリスタＳ１のアノードからカソードに電流が流れ、交流電圧ＶＡＣを用いてバッテリＢを充電できる。
【００５２】
また、バッテリＢが十分に充電されて、バッテリ電圧ＶＢが所定値以上である場合、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２が導通する。これにより、抵抗Ｒ１，Ｒ２に電流が流れると共に、第５のトランジスタＱ５はオンする。よって、第２のトランジスタＱ２がオンであっても第３のトランジスタＱ３はオフである。即ち、第４のトランジスタＱ４もオフであり、サイリスタＳ１はオフである。このように、バッテリ電圧ＶＢが所定値以上である場合には、バッテリＢはこれ以上充電されないようになる。
【００５３】
一方、発電機１が負極性の交流電圧ＶＡＣを出力すると、第１のトランジスタＱ１がオフして、第２のトランジスタＱ２がオフする。よって、第３のトランジスタＱ３と第４のトランジスタＱ４もオフするので、サイリスタＳ１はオフする。即ち、交流電圧ＶＡＣが負極性の期間では、サイリスタＳ１のアノードからカソードに電流が流れず、バッテリＢは充電されない。
【００５４】
なお、ダイオードＤ１は、バッテリＢの正極性側の端子からサイリスタＳ１のカソード−ゲートを流れる漏れ電流を防止するように機能する。
【００５５】
（２）バッテリＢが逆接続された場合
図２は、実施例１に係るバッテリＢが逆接続されたバッテリ充電システムの回路図である。図２に示すように、バッテリＢの正極性側の端子は接地端子ＴＥに接続され、バッテリＢの負極性側の端子はバッテリ端子ＴＢに接続されている。図２は、バッテリＢが逆接続されている点以外は、図１と同一である。
【００５６】
この場合、バッテリ電圧ＶＢが負極性であるため、第１のトランジスタＱ１のオン又はオフに拘らず第２のトランジスタＱ２はオフである。これにより、第３のトランジスタＱ３と第４のトランジスタＱ４はオフであり、サイリスタＳ１はオフである。よって、逆接続されたバッテリＢの正極性側の端子から発電機１を介してサイリスタＳ１を通る電流経路Ｉａは、オフのサイリスタＳ１で遮断されている。
【００５７】
さらに、バッテリＢの正極性側の端子から発電機１及び第４のトランジスタＱ４のエミッタ−コレクタを通る電流経路Ｉｂは、オフの第４のトランジスタＱ４で遮断されている。バッテリＢの正極性側の端子から発電機１、第４のトランジスタＱ４のエミッタ−ベース及び第３のトランジスタＱ３のコレクタ−エミッタを通る電流経路Ｉｃは、オフの第３のトランジスタＱ３で遮断されている。
【００５８】
バッテリＢの正極性側の端子から第３のトランジスタＱ３のエミッタ−コレクタを通る電流経路Ｉｄは、オフの第３のトランジスタＱ３で遮断されている。バッテリＢの正極性側の端子から第１のトランジスタＱ１のエミッタ−コレクタを通る電流経路Ｉｅは、オフの第１のトランジスタＱ１で遮断されている。
【００５９】
バッテリＢの正極性側の端子から抵抗Ｒ１、第５のトランジスタＱ５のベース−コレクタ及び第２のトランジスタＱ２のコレクタ−エミッタを通る電流経路Ｉｆは、オフの第２のトランジスタＱ２で遮断されている。バッテリＢの正極性側の端子から抵抗Ｒ１，Ｒ２、ツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ１及びダイオードＤ２を通る電流経路Ｉｇは、ダイオードＤ２で遮断されている。
【００６０】
このように、バッテリＢからの電流経路は形成されない。従って、バッテリＢから大電流が流れる恐れがない。
【００６１】
（３）バッテリＢが接続されていない場合
バッテリ端子ＴＢにバッテリＢが接続されていない場合には、第１のトランジスタＱ１のオン又はオフに拘らず第２のトランジスタＱ２はオフである。これにより、第３のトランジスタＱ３と第４のトランジスタＱ４はオフであり、サイリスタＳ１はオフである。よって、発電機１から交流電圧ＶＡＣが加えられてもサイリスタＳ１に電流が流れない。
【００６２】
以上で説明したように、本実施例によれば、電圧極性検出部１１が、交流電圧ＶＡＣ及びバッテリ電圧ＶＢが正極性である場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオンにさせ、交流電圧ＶＡＣとバッテリ電圧ＶＢの少なくとも何れかが負極性である場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオフにさせるようにしている。これにより、バッテリＢが逆接続された時、即ちバッテリ端子ＴＢにバッテリＢの負極性側の端子が接続された時、バッテリ電圧ＶＢが負極性になるため、サイリスタＳ１はオフになる。よって、逆接続されたバッテリＢから発電機１及びサイリスタＳ１を介して大電流が流れる恐れがない。加えて、バッテリＢが逆接続された時に発電機１が交流電圧ＶＡＣを出力しても、サイリスタＳ１はオフであるため、サイリスタＳ１に電流が流れない。このように、バッテリＢが逆接続された際に大電流が流れることを防止できるので、発電機１のコイル等の部品の破損を防止できる。
【００６３】
一方、バッテリＢが正しい極性で接続された時、即ちバッテリ端子ＴＢにバッテリＢの正極性側の端子が接続された時、バッテリ電圧ＶＢが正極性になるため、発電機１から出力された交流電圧ＶＡＣが正極性になるとサイリスタＳ１はオンになる。よって、サイリスタＳ１を電流が流れてバッテリＢを充電できる。
【００６４】
さらに、電圧極性検出部１１は、交流電圧ＶＡＣとバッテリ電圧ＶＢの少なくとも何れかが供給されていない場合に、ドライブ部１２にサイリスタＳ１をオフにさせるようにしている。これにより、バッテリ端子ＴＢにバッテリＢが接続されていない場合には、サイリスタＳ１はオフであるため、発電機１から交流電圧ＶＡＣが加えられてもサイリスタＳ１に電流が流れない。従って、バッテリ端子ＴＢに負荷が接続されていた場合に負荷に大電流が流れないため、負荷を破損する恐れもない。
【００６５】
以上、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。
【００６６】
例えば、本実施例ではスイッチ素子としてサイリスタＳ１を用いた一例について説明したが、サイリスタＳ１のかわりにバイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチ素子を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  発電機
Ｂ  バッテリ
１０  バッテリ充電装置
ＴＧ  発電機端子
ＴＢ  バッテリ端子
ＴＥ  接地端子
１１  電圧極性検出部
１２  ドライブ部
１３  バッテリ制御部
１３ａ  電圧検出素子
Ｓ１  サイリスタ（スイッチ素子）
Ｄ１  ダイオード（第１の整流素子）
Ｄ２  ダイオード（第２の整流素子）
Ｑ１  ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（第１のトランジスタ）
Ｑ２  ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ（第２のトランジスタ）
Ｑ３  ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（第３のトランジスタ）
Ｑ４  ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ（第４のトランジスタ）
Ｑ５  ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（第５のトランジスタ）
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
ＺＤ１，ＺＤ２  ツェナーダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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